Python图像局部特征提取(3)
导读: 关键点描述子不但包括关键点,还包括关键点周围对其有贡献的像素点。这样可使关键点有更多的不变特性,提高目标匹配效率。在描述子采样区域时,需
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关键点描述子不但包括关键点,还包括关键点周围对其有贡献的像素点。这样可使关键点有更多的不变特性,提高目标匹配效率。在描述子采样区域时,需要考虑旋转后进行双线性插值,防止因旋转图像出现白点。同时,为了保证旋转不变性,要以特征点为中心,在附近领域内旋转θ
θ角,然后计算采样区域的梯度直方图,形成n维SIFT特征矢量(如128-SIFT)。最后,为了去除光照变化的影响,需要对特征矢量进行归一化处理。
SIFT特征提取的优点
SIFT特征是图像的局部特征,其对旋转、尺度缩放、亮度变化保持不变性,对视角变化、仿射变换、噪声也保持一定程度的稳定性;
独特性(Distinctiveness)好,信息量丰富,适用于在海量特征数据库中进行快速、准确的匹配;
多量性,即使少数的几个物体也可以产生大量的SIFT特征向量;
高速性,经优化的SIFT匹配算法甚至可以达到实时的要求;
可扩展性,可以很方便的与其他形式的特征向量进行联合;
需要较少的经验主义知识,易于开发。
SIFT特征提取的缺点
实时性不高,因为要不断地进行下采样和插值等操作;
有时特征点较少(比如模糊图像);
对边缘光滑的目标无法准确提取特征(比如边缘平滑的图像,检测出的特征点过少,对圆更是无能为力)。
SIFT特征提取可以解决的问题
目标的自身状态、场景所处的环境和成像器材的成像特性等因素影响图像配准/目标识别跟踪的性能。而SIFT算法在一定程度上可解决:
目标的旋转、缩放、平移(RST)
图像仿射/投影变换(视点viewpoint)
光照影响(illumination)
目标遮挡(occlusion)
杂物场景(clutter)
噪声